CN207321250U - 基于sx1276芯片的无线收发电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于SX1276芯片的无线收发电路。其特征在于包括SX1276芯片、发射链路和接收链路，所述发射链路通过阻抗匹配与SX1276芯片的RFO_LF引脚或 PA_Boost 引脚相连接组成发射通路，所述接收链路通过阻抗匹配与SX1276芯片的RFI_LF引脚相连组成接收通路，所述发射链路和接收链路通过微波单刀双掷开关进行发射链路和接收链路的切换；所述发射链路和接收链路公用射频输入与输出端口，射频输入与输出端口还连接有TVS 管。本实用新型基于SX1276芯片的无线收发电路中使用了扩频通信的方式，并对发射链路和接收链路做了最佳的匹配，提高了系统的接收灵敏度和通信距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于SX1276芯片的无线收发电路。
背景技术
目前在物联网能源计量领域中，现有的无线收发模块，调制模式基本上都是FSK、GFSK、MSK、GMSK、OOK；接收灵敏度一般在-130dBm～-110dBm之间，数据传输距离一般在1000米以下。现有的物联网能源计量无线收发电路中，单芯片的输出功率很难提高，必须外加PA才可以实现；单芯片的接收灵敏度同样难以提高，需要外加LNA。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于SX1276芯片的无线收发电路的技术方案。
所述的基于SX1276芯片的无线收发电路，其特征在于包括SX1276芯片、发射链路和接收链路，所述发射链路通过阻抗匹配与SX1276芯片的RFO_LF引脚或 PA_Boost 引脚相连接组成发射通路，所述接收链路通过阻抗匹配与SX1276芯片的RFI_LF引脚相连组成接收通路，所述发射链路和接收链路通过微波单刀双掷开关进行发射链路和接收链路的切换；所述发射链路和接收链路公用射频输入与输出端口，射频输入与输出端口还连接有TVS管。
所述的基于SX1276芯片的无线收发电路，其特征在于所SX1276芯片通过XTA引脚和XTB引脚连接时钟电路，XTA引脚连接到时钟电路中晶振的1脚，并连接有一个对地的电容，XTB引脚连接到时钟电路中晶振的3脚，并连接有两个对地的电容，通过晶振上面连接的电容可以调整晶振频率的准确度；所述SX1276芯片的SCK引脚、MISO引脚、MOSI引脚、NSS引脚、NRESET引脚、DIO0引脚、DIO1引脚、DIO2引脚、DIO3引脚、DIO4引脚和DIO5引脚为无线收发电路的对外接口；所述SX1276芯片的VBAT1引脚、VBAT2引脚和VBAT3引脚均连接到3.3V直流电源VDD，并分别并联有一个电容到地进行滤波；VR_DIG引脚和VR_ANA引脚分别连接有一个电容，电容的另一端接地；VR_PA引脚连接有两个对地的电容；GND引脚、RFO_HF引脚和RFI_HF引脚直接接地。
所述的基于SX1276芯片的无线收发电路，其特征在于所述RFO_LF引脚或PA_BOOST引脚分别通过一个0欧母的电阻连接到电感L1的一端，电感L1的另一端与电感L2、电容C3和电容C4相连接，电感L2的另一端连接到VR_PA引脚，电容C3另一端接地，电容C4另一端接电感L6，电感L6另一端接电容C5、电容C6、电感L7，电容C5另一端接地，电容C6另一端和电感L7另一端相连接，然后再和电容C7、电容C8、电感L8相连接，电容C7另一端接地，电容C8和电感L8另一端相连接然后再和电容C9、微波单刀双掷开关的RF1引脚相连接，电容C9另一端接地，微波单刀双掷开关的RFC引脚和电容C2、电感L5连接，电容C2另一端接地，电感L5另一端连接天线和TVS管，TVS管另一端接地；RFI_LF引脚和电感L3、电感L4相连接，电感L3的另一端接地，电感L4的另一端连接电容C1，电容C1的另一端接微波单刀双掷开关的RF2引脚，微波单刀双掷开关的GND引脚接地，微波单刀双掷开关的A引脚和B引脚为无线收发电路的对外接口。
本实用新型基于SX1276芯片的无线收发电路，在单芯片不加PA和LNA的情况下，提高发射功率和接收灵敏度，既能保证系统的可靠性与稳定性，同时又能提高系统在复杂环境中的实用性能。
本实用新型基于SX1276芯片的无线收发电路，可以使用扩频通信模式，通过本方案设计的发射电路和接收电路，极大的提高了数据在传输过程中的抗干扰性能，大幅提升电路的接收灵敏度，最低可达-148dBm； SX1276芯片通过RFO_LF连接发射链路，输出功率可达+15dBm，还可通过PA_BOOST连接发射电路，芯片内部可输出高达+20dBm的发射功率。
附图说明
图1为SX1276芯片以及其外围电路；
图2为本实用新型无线收发电路原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：
Semtech公司的SX1276芯片是一款高性能单芯片无线收发器，适用于能源计量领域中的无线收发电路，调制模式支持 FSK、 GFSK、MSK、OOK、GMSK和LoRa扩频模式，工作频段137MHz～510MHz可选；单芯片在系统供电3.3V下，输出功率可达+20dBm，电流消耗约120mA；在LoRa模式下接收灵敏度可达-148 dBm；接收消耗电流约10.3mA ，芯片休眠电流约0.2uA。选择LoRa扩频调制模式时,无线收发电路的抗干扰性能大幅提高,保证通信的可靠性和稳定性。
本实用新型的SX1276单芯片想要达到理想的发射功率，就需要在发射链路上进行输出阻抗匹配，输出接近理论值+20dBm的发射功率，这样链路上就可以减少一个外加PA，如此就降低了电路设计的难度与整体成本；SX1276单芯片能够达到良好的接收灵敏度，就需要在接收链路上进行输入阻抗匹配，达到一个理想的接收状态，这样可以达到-148dBm ，就可以减少一个LNA，如此就降低了电路设计的难度与整体成本；电路使用SX1276单芯片可以提供很低的休眠电流（0.2uA）。
下面详细介绍本实用新型的无线收发电路设计：
基于SX1276芯片的无线收发电路，包括SX1276芯片、发射链路和接收链路，发射链路通过阻抗匹配与SX1276芯片的RFO_LF引脚或 PA_Boost 引脚相连接组成发射通路，接收链路通过阻抗匹配与SX1276芯片的RFI_LF引脚相连组成接收通路，发射链路和接收链路通过微波单刀双掷开关（UPG2214TK）进行收发链路的切换；发射链路和接收链路公用射频输入与输出端口，射频输入与输出端口还连接有TVS 管，TVS 管可以提高设备的ESD 防护能力。
具体的，SX1276芯片通过XTA引脚和XTB引脚连接时钟电路，XTA引脚连接到时钟电路中晶振的1脚，并连接有一个对地的电容，XTB引脚连接到时钟电路中晶振的3脚，并连接有两个对地的电容，通过晶振上面连接的电容可以调整晶振频率的准确度；所述SX1276芯片的SCK引脚、MISO引脚、MOSI引脚、NSS引脚、NRESET引脚、DIO0引脚、DIO1引脚、DIO2引脚、DIO3引脚、DIO4引脚和DIO5引脚为无线收发电路的对外接口；所述SX1276芯片的VBAT1引脚、VBAT2引脚和VBAT3引脚均连接到3.3V直流电源VDD，并分别并联有一个电容到地进行滤波；VR_DIG引脚和VR_ANA引脚分别连接有一个电容，电容的另一端接地；VR_PA引脚连接有两个对地的电容；GND引脚、RFO_HF引脚和RFI_HF引脚直接接地。RFO_LF引脚或PA_BOOST引脚分别通过一个0欧母的电阻连接到电感L1的一端，电感L1的另一端与电感L2、电容C3和电容C4相连接，电感L2的另一端连接到VR_PA引脚，电容C3另一端接地，电容C4另一端接电感L6，电感L6另一端接电容C5、电容C6、电感L7，电容C5另一端接地，电容C6另一端和电感L7另一端相连接，然后再和电容C7、电容C8、电感L8相连接，电容C7另一端接地，电容C8和电感L8另一端相连接然后再和电容C9、微波单刀双掷开关的RF1引脚相连接，电容C9另一端接地，微波单刀双掷开关的RFC引脚和电容C2、电感L5连接，电容C2另一端接地，电感L5另一端连接天线和TVS管，TVS管另一端接地；RFI_LF引脚和电感L3、电感L4相连接，电感L3的另一端接地，电感L4的另一端连接电容C1，电容C1的另一端接微波单刀双掷开关的RF2引脚，微波单刀双掷开关的GND引脚接地，微波单刀双掷开关的A引脚和B引脚为无线收发电路的对外接口。
由于本实用新型基于SX1276芯片的无线收发电路中使用了扩频通信的方式，并对发射链路和接收链路做了最佳的匹配，提高了系统的接收灵敏度和通信距离。
由于本实用新型基于SX1276的无线收发电路中不需要在发射链路上加PA、接收链路上加LNA，降低了电路设计的难度与整体成本。
Claims (3)
1. 基于SX1276芯片的无线收发电路，其特征在于包括SX1276芯片、发射链路和接收链路，所述发射链路通过阻抗匹配与SX1276芯片的RFO_LF引脚或 PA_Boost 引脚相连接组成发射通路，所述接收链路通过阻抗匹配与SX1276芯片的RFI_LF引脚相连组成接收通路，所述发射链路和接收链路通过微波单刀双掷开关进行发射链路和接收链路的切换；所述发射链路和接收链路公用射频输入与输出端口，射频输入与输出端口还连接有TVS 管。
2.根据权利要求1所述的基于SX1276芯片的无线收发电路，其特征在于所SX1276芯片通过XTA引脚和XTB引脚连接时钟电路，XTA引脚连接到时钟电路中晶振的1脚，并连接有一个对地的电容，XTB引脚连接到时钟电路中晶振的3脚，并连接有两个对地的电容，通过晶振上面连接的电容可以调整晶振频率的准确度；所述SX1276芯片的SCK引脚、MISO引脚、MOSI引脚、NSS引脚、NRESET引脚、DIO0引脚、DIO1引脚、DIO2引脚、DIO3引脚、DIO4引脚和DIO5引脚为无线收发电路的对外接口；所述SX1276芯片的VBAT1引脚、VBAT2引脚和VBAT3引脚均连接到3.3V直流电源VDD，并分别并联有一个电容到地进行滤波；VR_DIG引脚和VR_ANA引脚分别连接有一个电容，电容的另一端接地；VR_PA引脚连接有两个对地的电容；GND引脚、RFO_HF引脚和RFI_HF引脚直接接地。
3.根据权利要求1所述的基于SX1276芯片的无线收发电路，其特征在于所述RFO_LF引脚或PA_BOOST引脚分别通过一个0欧母的电阻连接到电感L1的一端，电感L1的另一端与电感L2、电容C3和电容C4相连接，电感L2的另一端连接到VR_PA引脚，电容C3另一端接地，电容C4另一端接电感L6，电感L6另一端接电容C5、电容C6、电感L7，电容C5另一端接地，电容C6另一端和电感L7另一端相连接，然后再和电容C7、电容C8、电感L8相连接，电容C7另一端接地，电容C8和电感L8另一端相连接然后再和电容C9、微波单刀双掷开关的RF1引脚相连接，电容C9另一端接地，微波单刀双掷开关的RFC引脚和电容C2、电感L5连接，电容C2另一端接地，电感L5另一端连接天线和TVS管，TVS管另一端接地；RFI_LF引脚和电感L3、电感L4相连接，电感L3的另一端接地，电感L4的另一端连接电容C1，电容C1的另一端接微波单刀双掷开关的RF2引脚，微波单刀双掷开关的GND引脚接地，微波单刀双掷开关的A引脚和B引脚为无线收发电路的对外接口。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112152647A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-29 | 杭州西力智能科技股份有限公司 | 一种基于PA芯片发射功率提升型LoRa通讯模块的设计 |
| CN114973458A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-30 | 宁波市盈芯微电子科技有限公司 | 一种微波雷达感应的电子锁装置 |
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